軋制方式對AZ31鎂合金組織性能及變形微觀機理影響的研究.pdf

1、鎂合金是最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料，具有低密度、高的比強度和比剛度，高阻尼、電磁屏蔽良好及機械加工方便等優(yōu)點，被譽為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俨牧?，大量?yīng)用于航空航天、汽車、電子和軍工等領(lǐng)域。鎂合金板材的性能直接影響鎂合金沖壓產(chǎn)品的成形性和精度，優(yōu)質(zhì)的板材是成形合格沖壓產(chǎn)品的前提。
　　 本文首先采用正交實驗方法優(yōu)化交叉軋制工藝，分析對比了最優(yōu)工藝的交叉軋制與單向軋制板材的優(yōu)越性；其次通過杯突實驗檢驗了兩種軋制方式軋制板材的深沖性能，得

2、出交叉軋制具有良好的成形性；最后對最優(yōu)工藝交叉軋制板材試樣在不同溫度壓縮和拉伸不同變形量下微觀機理進行了EBSD分析。具體研究成果如下：
　　 (1)交叉軋制工藝參數(shù)的優(yōu)化主要采用四因素三水平正交實驗法。實驗結(jié)果得出交叉軋制最佳工藝參數(shù)為：軋制溫度為350℃，軋輥轉(zhuǎn)速為20r/min，單道次壓下量為0.6mm，總壓下量為60％。軋得AZ31鎂合金板材的晶粒平均尺寸為6.25μm，約為原始擠壓板材晶粒尺寸1/8，約為單向軋制板材晶

3、粒尺寸的1/6，(0002)基面織構(gòu)強度由單向的62.64降至47.58，板材各項異性得到顯著改善，強度和塑性也得到提高。
　　 (2)在同種工藝條件下交叉軋制板材沿擠壓方向和橫向所受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力在板材旋轉(zhuǎn)90°的過程中相互轉(zhuǎn)化，使得軋制板材發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶細(xì)化晶粒尺寸；軋制制得板材在170℃下杯突成型性能最好，杯突值最大達到2.14mm，溫度過低不利于板材塑性成形，過高發(fā)生部分動態(tài)再結(jié)晶使得晶粒大小不均勻，不利于沖壓成形；交叉

4、軋制制得板材比單向軋制制得板材的沖壓性能要好。
　　 (3)在壓縮過程中，壓縮方向垂直于晶粒c軸，主要以拉伸孿晶為主，幾乎沒有壓縮孿晶的產(chǎn)生。壓縮試樣的塑性變形主要以孿生為主，滑移為輔。大部分晶粒主要以完全孿生為主，并伴隨晶粒的長大、縮小或消失；極圖與反極圖的變化過程都是由原始的(0002)典型基面織構(gòu)開始向壓縮方向變化，隨著溫度的升高，試樣變形過程中能量的積累，滑移慢慢開始啟動，在溫度為230℃時產(chǎn)生拉伸孿晶的量相比100℃和

5、170℃明顯減少。
　　 (4)在拉伸過程中，拉伸方向垂直于晶粒c軸，孿晶的產(chǎn)生主要以壓縮孿晶為主，同時伴隨有拉伸孿晶的產(chǎn)生。但拉伸孿晶的產(chǎn)生過程主要是在拉伸試樣卸載的過程中產(chǎn)生，因為卸載時拉伸方向平行于晶粒c軸。拉伸試樣的塑性變形主要以滑移為主，孿生為輔。除此之外，只是少數(shù)晶粒發(fā)生了孿生現(xiàn)象。極圖與反極圖的變化仍主要保持原始的(0002)典型基面織構(gòu)，因為壓縮孿晶只有在溫度較高時才能發(fā)生。
　　 (5)在壓縮和拉伸過程